Предельные отклонения для каждой группы

Согласно условию, что в обеих группах Т_D = 50 мкм, В_D = +50 мкм, а Н_D = 0, произведем расчет предельных отклонений для звена А₃ в каждой группе из условий полной взаимозаменяемости. Предельные отклонения звена А₃ рассчитаем по формулам:

Схемы полей допусков показаны на рис. 6.5.

Метод групповой взаимозаменяемости применяется, в основном для коротких цепей с небольшим количеством звеньев. Количество групп сортировки может быть разным.

Рис. 6.5. Схема полей допусков при групповой взаимозаменяемости

Глава 7

Шероховатость поверхности

Реальные поверхности деталей имеют ряд чередующихся выступов и впадин со сравнительно малыми шагами, в отличие от погрешностей формы. Эти выступы и впадины образуют микронеровности поверхности.

Совокупность неровностей на реальной поверхности детали с относительно малыми шагами, выделенная с помощью базовой длины, называется шероховатостью поверхности.

Шероховатость возникает в процессе формообразования поверхности и может являться следом режущего инструмента или являться следствием копирования неровностей режущей кромки резца, она возникает из-за пластической деформации поверхностного слоя при образовании стружки или вибраций, а также из-за химической коррозии материала и в результате других причин.

Шероховатость поверхности является важным показателем состояния поверхности и в значительной степени влияет на работу деталей машин и их долговечность.

Шероховатость поверхности оказывает большое влияние на работу подвижных соединений (трущихся пар). При больших неровностях трущихся поверхностей подшипников, направляющих, ползунов, поршней и т. д. соприкосновение между ними происходит в отдельных точках, нарушается непрерывность масляной пленки, происходит интенсивный износ поверхностей, увеличиваются зазоры. При очень малых неровностях масло не задерживается в зазорах соединения и нарушается оптимальный режим трущихся поверхностей.

В неподвижных соединениях гребешки неровностей при сборке срезаются или в процессе работы соединения сминаются, тем самым нарушается выбранный конструктором характер сопряжения. У посадок с натягом, которые передают крутящие моменты и осевые силы за счет сил трения, слишком гладкие поверхности снижают коэффициент трения и уменьшают эффективность соединения с натягом.

Прочность деталей тоже зависит от состояния поверхности. Разрушение деталей, особенно при переменных нагрузках, в большой степени зависит от наличия концентраторов напряжений, которыми являются имеющиеся неровности. Финишные методы обработки (доводка, полирование, суперфиниш и т. п.) значительно снижают величину шероховатости и повышают усталостную прочность деталей.

Уменьшение шероховатости поверхности существенно улучшает антикоррозионную стойкость деталей.

Шероховатость поверхности значительно влияет на герметичность соединений, на качество гальванических и лакокрасочных покрытий, а также на внешний вид изделий и их контакт с руками человека.

Шероховатость поверхности влияет также на точность измерения деталей.

Основные понятия

Номинальная поверхность – поверхность, заданная в технической документации без учета допускаемых отклонений.

Базовая линия (поверхность) – линия (поверхность) заданной геометрической формы, определенным образом проведенная относительно профиля (поверхности) и служащая для оценки геометрических параметров поверхности.

Профиль поверхности – линия пересечения поверхности с плоскостью.

Базовая длина l – это длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности (рис. 7.1).

Длина оценки L – длина, на которой оцениваются значения параметров шероховатости. Она может содержать одну или несколько базовых длин.

Средняя линия профиля m-m – базовая линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение профиля от этой линии минимально.

Линия выступов профиля – линия, эквидистантная средней линии, проходящая через высшую точку профиля в пределах базовой длины.

Линия впадин профиля – линия, эквидистантная средней линии, проходящая через низшую точку профиля в пределах базовой длины.

Местный выступ профиля – часть профиля, расположенная между двумя соседними минимумами профиля.

Местная впадина профиля – часть профиля, расположенная между двумя соседними максимумами профиля.

Выступ профиля – часть профиля, соединяющая две соседние точки пересечения его со средней линией, направленная из тела.

Впадина профиля - часть профиля, соединяющая две соседние точки пересечения его со средней линией, направленная в тело.

Отклонение профиляY – расстояние между точкой профиля и базовой линией.

Неровность профиля – выступ профиля и сопряженная с ним впадина профиля.

Направление неровности профиля – условный рисунок, образованный нормальными проекциями экстремальных точек неровностей поверхности на среднюю поверхность.

Уровень сечения профиля р – расстояние между линией выступов профиля и линией, пересекающей профиль эквидистантно линии выступов профиля (рис. 7.2).

Высота выступа профиля y_p – расстояние от средней линии профиля до высшей точки выступа профиля (рис. 7.2).

Глубина впадины профиля y_v – расстояние от средней линии профиля до низшей точки впадины профиля (рис. 7.2).

Высота наибольшего выступа профиля R_p – расстояние от средней линии до высшей точки профиля в пределах базовой длины (рис. 7.2).

Высота неровности профиля – сумма высоты выступа профиля и глубины сопряженной с ним впадины профиля.

Шаг неровностей профиля – отрезок средней линии профиля, содержащий неровность профиля.

Шаг местных выступов – отрезок средней линии между проекциями на нее наивысших точек соседних местных выступов профиля.

Опорная длина профиля – сумма длин отрезков, отсекаемых на заданном уровне в материале профиля линией, эквидистантной средней линии в пределах базовой длины.

Для оценки шероховатости ГОСТ 2789-73 предусматривает следующие численные параметры шероховатости поверхности:

Ra – среднее арифметическое отклонение профиля;

Rz – высота неровности профиля по десяти точкам;

R_max – наибольшая высота профиля;

S_m – средний шаг неровностей;

S – средний шаг местных выступов профиля;

t_p – относительная опорная длина профиля, где р – значение уровня сечения профиля в % от R_max.

Все параметры шероховатости поверхности определяются на базовой длине.

Базовая длина задается на чертеже или определяется в зависимости от числового значения высотного параметра шероховатости поверхности, заданного на чертеже. Соотношение величины высотных параметров шероховатости поверхности и базовых длин, в случае если она явно не указаны на чертеже, приведены в табл. 14.

Т а б л и ц а 14